CN107826582A - 一种新型物流穿梭车机器人系统及其控制方法 - Google Patents

一种新型物流穿梭车机器人系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及货运穿梭车技术领域，具体涉及一种结构紧凑、拆卸维修方便且智能化集成并且可以精准实现行走、顶升、搬运和故障报警等功能的新型物流穿梭车机器人系统及其控制方法，包括新型物流穿梭车机器人(a)和WCS自动仓储系统(b)；所述新型物流穿梭车机器人(a)包括车体(1)、直行电机(2)、直行轮(3)、横行电机(4)、横行轮(5)、定位传感器(6)、顶升电机(7)、编码器(8)、PLC控制器(9)、顶升位置传感器(10)、伸缩叉导轨(11)、拨杆(12)、伸缩叉位置传感器(13)、伸缩叉电机(14)和天线(15)，所述车体(1)底部分别设有直行轮(3)和横行轮(5)。

Description

一种新型物流穿梭车机器人系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及货运穿梭车技术领域，具体涉及一种新型物流穿梭车机器人系统及其控制方法。
背景技术
穿梭车是用来进行存取装卸货物，例如物流专用周转箱、纸箱包装货物等，也可用来从仓储货架的各个水平层移入或移出货物，还可以用于对货物进行集中或分拣。目前使用的穿梭车大部分都是使用电力来驱动电机进行工作的，并且会通过多个传感器和PLC之间进行有效控制，但如何合理规划新型物流穿梭车机器人系统的运行始终是一个有待解决和提高的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种结构紧凑、拆卸维修方便且智能化集成并且可以精准实现行走、顶升、搬运和故障报警等功能的新型物流穿梭车。
发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型物流穿梭车机器人系统，包括新型物流穿梭车机器人和WCS自动仓储系统；所述新型物流穿梭车机器人包括车体、直行电机、直行轮、横行电机、横行轮、定位传感器、顶升电机、编码器、PLC控制器、顶升位置传感器、拨杆、拨杆、伸缩叉位置传感器、伸缩叉电机和天线，所述车体底部分别设有直行轮和横行轮，所述直行轮的水平高度低于横行轮的水平高度，所述直行电机和横行电机分别设在车体上，所述直行电机与直行轮联动，所述横行电机与横行轮联动，所述编码器分别设在直行轮和横行轮处，所述定位传感器、顶升电机、PLC控制器和顶升位置传感器设在车体上，所述拨杆设在车体上且与车体滑动配合并由伸缩叉电机带动，所述拨杆与拨杆转动配合，所述伸缩叉位置传感器设在车体上，还包括超级电容和锂电池，所述超级电容与锂电池电连接，还包括充电触点，所述充电触点设在车体上且与超级电容电连接，所述直行电机、横行电机、顶升电机和伸缩叉电机依次通过控制器和PLC控制器电连接，所述定位传感器、顶升位置传感器、伸缩叉位置传感器、编码器和伸缩叉位置传感器和PLC控制器电连接，所述PLC控制器通过天线与WCS自动仓储系统信号连接。
作为优选，还包括拨杆传感器二，所述伸缩叉导轨传感器二设在车体侧壁。
发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型物流穿梭车机器人系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：WCS自动仓储系统根据实际仓储路径构建仓储模型；
步骤二：WCS自动仓储系统通过天线向PLC控制器发送移动指令，PLC控制器将移动的指定位置发向直行电机和编码器进行车体行走，并通过编码器向PLC控制器反馈车体的行走距离，定位传感器向PLC控制器反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统；
步骤三：WCS自动仓储系统通过天线向PLC控制器发送取货通知，PLC控制器向伸缩叉发送伸缩信息，伸缩叉从车体侧边移出，当伸缩叉传感器向PLC控制器反馈给伸缩叉到达指定位置式，PLC控制器向WCS自动仓储系统反馈达到伸缩位置信号；
步骤四：WCS自动仓储系统通过天线向PLC控制器发送勾取货物信息，此时PLC控制器发送信息给拨杆进而进行转动，从而使得货物被勾取，PLC控制器将该信息通过天线反馈给WCS自动仓储系统；
步骤五：WCS自动仓储系统通过天线向PLC控制器发送将货物移植车体上的信息，PLC控制器将该信息处理后发送给伸缩叉，伸缩叉收回并通过伸缩叉传感器接收到伸缩叉已收回完毕的信息，PLC将该位置信息再反馈给WCS自动仓储系统；
步骤六：WCS自动仓储系统通过天线向PLC控制器发送车体移动指定，PLC控制器将移动的指定位置发向直行电机和编码器进行车体行走，并通过编码器向PLC控制器反馈车体的行走距离，定位传感器向PLC控制器反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统。
作为优选，若WCS自动仓储系统通过天线向PLC控制器发送移动指令需要横行时，WCS自动仓储系统通过天线向PLC控制器发送车体移动指定，PLC控制器将移动的指定位置发向顶升电机，顶升电机将横行轮进行顶升，当顶升位置传感器收到横行轮顶升到指定位置后，PLC控制器将该信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统，WCS自动仓储系统再通过天线向PLC控制器发送移动信号，PLC控制器接受该移动信号后将移动的指定位置发向横行电机和编码器进行车体行走，并通过编码器向PLC控制器反馈车体的行走距离，定位传感器向PLC控制器反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统。
发明的有益效果是：本发明的新型物流穿梭车机器人系统及其控制方法一方面其结构设计布局简洁且紧凑，并且采用模块化设计整机的各个机构安装和拆卸以及维修也极其方便，同时可以实现直行、横行和精准定位的功能并且可以完成车体顶升、利用拨杆搬运物品且实现精确可控并且可以及时发现故障并报警。
附图说明
图1为本发明的新型物流穿梭车机器人系统的系统架构示意图。
图2为本发明的新型物流穿梭车的结构示意图。
图3为本发明的新型物流穿梭车的结构示意图。
图4为本发明的新型物流穿梭车的内部的结构示意图。
图5为本发明的新型物流穿梭车的内部的结构示意图。
图6为本发明的新型物流穿梭车的揽货状态的结构示意图。
图7为本发明的新型物流穿梭车的侧视图。
图8为本发明的新型物流穿梭车的俯视图。
附图说明：a、新型物流穿梭车机器人，b、WCS自动仓储系统，1、车体，2、直行电机，3、直行轮，4、横行电机，5、横行轮，6、定位传感器，7、顶升电机，8、编码器，9、PLC控制器，10、顶升位置传感器，11、伸缩叉导轨，12、拨杆，13、伸缩叉位置传感器，14、伸缩叉电机，15、天线，16、超级电容，17、锂电池，18、伸缩叉位置传感器二，19、控制器。
具体实施方式
现在结合附图对发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明发明的基本结构，因此其仅显示与发明有关的构成。
如图所示，一种新型物流穿梭车机器人系统，包括新型物流穿梭车机器人a和WCS自动仓储系统b；所述新型物流穿梭车机器人a包括车体1、直行电机2、直行轮3、横行电机4、横行轮5、定位传感器6、顶升电机7、编码器8、PLC控制器9、顶升位置传感器10、拨杆11、拨杆12、伸缩叉位置传感器13、伸缩叉电机14和天线15，所述车体1底部分别设有直行轮3和横行轮5，所述直行轮3的水平高度低于横行轮5的水平高度，所述直行电机2和横行电机4分别设在车体1上，所述直行电机2与直行轮3联动，所述横行电机4与横行轮5联动，所述编码器8分别设在直行轮3和横行轮5处，所述定位传感器6、顶升电机7、PLC控制器9和顶升位置传感器10设在车体1上，所述拨杆11设在车体1上且与车体1滑动配合并由伸缩叉电机14带动，所述拨杆12与拨杆11转动配合，所述伸缩叉位置传感器13设在车体1上，还包括超级电容16和锂电池17，所述超级电容16与锂电池17电连接，还包括充电触点17，所述充电触点17设在车体1上且与超级电容16电连接，所述直行电机2、横行电机4、顶升电机11和伸缩叉电机14依次通过控制器19和PLC控制器9电连接，所述定位传感器6、顶升位置传感器10、伸缩叉位置传感器13、编码器8和伸缩叉位置传感器13和PLC控制器9电连接，所述PLC控制器9通过天线15与WCS自动仓储系统b信号连接。
还包括拨杆传感器二18，所述伸缩叉导轨传感器二18设在车体1侧壁。
一种新型物流穿梭车机器人系统的控制方法，包括如下步骤：步骤一：WCS自动仓储系统b根据实际仓储路径构建仓储模型；
步骤二：WCS自动仓储系统b通过天线15向PLC控制器9发送移动指令，PLC控制器9将移动的指定位置发向直行电机2和编码器8进行车体1行走，并通过编码器8向PLC控制器9反馈车体1的行走距离，定位传感器6向PLC控制器9反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统b；
步骤三：WCS自动仓储系统b通过天线向PLC控制器发送取货通知，PLC控制器向伸缩叉发送伸缩信息，伸缩叉从车体侧边移出，当伸缩叉传感器向PLC控制器反馈给伸缩叉到达指定位置式，PLC控制器向WCS自动仓储系统b反馈达到伸缩位置信号；
步骤四：WCS自动仓储系统b通过天线向PLC控制器发送勾取货物信息，此时PLC控制器发送信息给拨杆进而进行转动，从而使得货物被勾取，PLC控制器将该信息通过天线反馈给WCS自动仓储系统b；
步骤五：WCS自动仓储系统b通过天线向PLC控制器发送将货物移植车体上的信息，PLC控制器将该信息处理后发送给伸缩叉，伸缩叉收回并通过伸缩叉传感器接收到伸缩叉已收回完毕的信息，PLC将该位置信息再反馈给WCS自动仓储系统b；
步骤六：WCS自动仓储系统b通过天线向PLC控制器发送车体移动指定，PLC控制器9将移动的指定位置发向直行电机2和编码器8进行车体1行走，并通过编码器8向PLC控制器9反馈车体1的行走距离，定位传感器6向PLC控制器9反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统b。
若WCS自动仓储系统b通过天线15向PLC控制器9发送移动指令需要横行时，WCS自动仓储系统b通过天线向PLC控制器发送车体移动指定，PLC控制器9将移动的指定位置发向顶升电机，顶升电机将横行轮进行顶升，当顶升位置传感器收到横行轮顶升到指定位置后，PLC控制器9将该信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统b，WCS自动仓储系统b再通过天线向PLC控制器发送移动信号，PLC控制器接受该移动信号后将移动的指定位置发向横行电机4和编码器8进行车体1行走，并通过编码器8向PLC控制器9反馈车体1的行走距离，定位传感器6向PLC控制器9反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统b。
以上述依据发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种新型物流穿梭车机器人系统，其特征在于：包括新型物流穿梭车机器人(a)和WCS自动仓储系统(b)；所述新型物流穿梭车机器人(a)包括车体(1)、直行电机(2)、直行轮(3)、横行电机(4)、横行轮(5)、定位传感器(6)、顶升电机(7)、编码器(8)、PLC控制器(9)、顶升位置传感器(10)、拨杆(11)、拨杆(12)、伸缩叉位置传感器(13)、伸缩叉电机(14)和天线(15)，所述车体(1)底部分别设有直行轮(3)和横行轮(5)，所述直行轮(3)的水平高度低于横行轮(5)的水平高度，所述直行电机(2)和横行电机(4)分别设在车体(1)上，所述直行电机(2)与直行轮(3)联动，所述横行电机(4)与横行轮(5)联动，所述编码器(8)分别设在直行轮(3)和横行轮(5)处，所述定位传感器(6)、顶升电机(7)、PLC控制器(9)和顶升位置传感器(10)设在车体(1)上，所述拨杆(11)设在车体(1)上且与车体(1)滑动配合并由伸缩叉电机(14)带动，所述拨杆(12)与拨杆(11)转动配合，所述伸缩叉位置传感器(13)设在车体(1)上，还包括超级电容(16)和锂电池(17)，所述超级电容(16)与锂电池(17)电连接，还包括充电触点(17)，所述充电触点(17)设在车体(1)上且与超级电容(16)电连接，所述直行电机(2)、横行电机(4)、顶升电机(11)和伸缩叉电机(14)依次通过控制器(19)和PLC控制器(9)电连接，所述定位传感器(6)、顶升位置传感器(10)、伸缩叉位置传感器(13)、编码器(8)和伸缩叉位置传感器(13)和PLC控制器(9)电连接，所述PLC控制器(9)通过天线(15)进行无线局域网传输与WCS自动仓储系统(b)信号连接。
2.根据权利要求1所述的新型物流穿梭车机器人系统，其特征在于：还包括拨杆传感器二(18)，所述伸缩叉导轨传感器二(18)设在车体(1)侧壁。
3.一种新型物流穿梭车机器人系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：WCS自动仓储系统(b)根据实际仓储路径构建仓储模型；
步骤二：WCS自动仓储系统(b)通过天线(15)进行无线局域网传输向PLC控制器(9)发送移动指令，PLC控制器(9)将移动的指定位置发向直行电机(2)和编码器(8)进行车体(1)行走，并通过编码器(8)向PLC控制器(9)反馈车体(1)的行走距离，定位传感器(6)向PLC控制器(9)反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统(b)；
步骤三：WCS自动仓储系统(b)通过天线向PLC控制器发送取货通知，PLC控制器向伸缩叉发送伸缩信息，伸缩叉从车体侧边移出，当伸缩叉传感器向PLC控制器反馈给伸缩叉到达指定位置式，PLC控制器向WCS自动仓储系统(b)反馈达到伸缩位置信号；
步骤四：WCS自动仓储系统(b)通过天线向PLC控制器发送勾取货物信息，此时PLC控制器发送信息给拨杆进而进行转动，从而使得货物被勾取，PLC控制器将该信息通过天线反馈给WCS自动仓储系统(b)；
步骤五：WCS自动仓储系统(b)通过天线向PLC控制器发送将货物移植车体上的信息，PLC控制器将该信息处理后发送给伸缩叉，伸缩叉收回并通过伸缩叉传感器接收到伸缩叉已收回完毕的信息，PLC将该位置信息再反馈给WCS自动仓储系统(b)；
步骤六：WCS自动仓储系统(b)通过天线向PLC控制器发送车体移动指定，PLC控制器(9)将移动的指定位置发向直行电机(2)和编码器(8)进行车体(1)行走，并通过编码器(8)向PLC控制器(9)反馈车体(1)的行走距离，定位传感器(6)向PLC控制器(9)反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统(b)。
4.根据权利要求3所述的新型物流穿梭车机器人系统的控制方法，其特征在于：若WCS自动仓储系统(b)通过天线(15)进行无线局域网传输向PLC控制器(9)发送移动指令需要横行时，WCS自动仓储系统(b)通过天线向PLC控制器发送车体移动指定，PLC控制器(9)将移动的指定位置发向顶升电机，顶升电机将横行轮进行顶升，当顶升位置传感器收到横行轮顶升到指定位置后，PLC控制器(9)将该信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统(b)，WCS自动仓储系统(b)再通过天线向PLC控制器发送移动信号，PLC控制器接受该移动信号后将移动的指定位置发向横行电机(4)和编码器(8)进行车体(1)行走，并通过编码器(8)向PLC控制器(9)反馈车体(1)的行走距离，定位传感器(6)向PLC控制器(9)反馈到达指定位置时的位置信号，PLC控制器将该位置信号通过天线反馈给WCS自动仓储系统(b)。
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